Question

20．甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可用天然气来合成．已知：
①2CH₄ （g）+O₂ （g）═2CO（g）+4H₂（g）△H=-71.0 kJ•mol^-1；
②CO（g）+2H₂ （g）═CH₃OH（l）△H=-90.5kJ•mol^-1；
下列描述错误的是（　　）

• A． 反应①中的能量变化如图所示：
• B． CO（g）+2H₂ （g）═CH₃OH（g）△H＜-90.5kJ•mol^-1
• C． 2CH₄ （g）+3O₂ （g）═2CO（g）+4H₂O（g）△H＜-71.0kJ•mol^-1
• D． 2CH₄ （g）+$\frac{1}{2}$O₂ （g）═CH₃OH（ l））△H=-126.0kJ•mol^-1

Answer 1

分析 A、反应①为放热反应，即反应物总能量高于生成物总能量；
B、与反应②比较，1molCH₃OH（g）能量高于1molCH₃OH（l），根据能量守恒定律判断；
C、氢气燃烧还要放出热量，据此解答即可；
D、根据已知方程式结合盖斯定律分析计算．

解答 解：A、D、已知①2CH_4（g）+O_2（g）=2CO_（g）+4H_2（g）；△H=-71kJ•mol^-1，该反应为放热反应，所以反应物的能量总和大于生成物能量总和，故A正确；
B、A、与反应②比较，1molCH₃OH（g）能量高于1molCH₃OH（l），反应物的总能量相同，根据能量守恒定律可知该反应放出的热量小于反应②，故△H＞-90.5kJ/mol，故B错误；
C、2CH₄ （g）+O₂ （g）═2CO（g）+4H₂（g）△H=-71.0 kJ•mol^-1，①
4H₂ （g）+2O₂ （g）═4H₂O（l）△H=a＜0kJ•mol^-1，②
①+②得：2CH₄ （g）+3O₂ （g）═2CO（g）+4H₂O（g）△H=-71.0 kJ•mol^-1+a＜=-71.0 kJ•mol^-1，故C正确；
D、已知①2CH_4（g）+O_2（g）=2CO_（g）+4H_2（g）；△H=-71kJ•mol^-1
②CO_（g）+2H_2（g）=CH₃OH_（l）；△H=-90.5kJ•mol^-1，
根据盖斯定律可知：$\frac{1}{2}$①+②得到方程CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CH₃（OH）（l）△H=-126kJ•mol^-1，故D正确；
故选B．

点评 本题考查反应热的计算、盖斯定律的应用、热化学方程式书写、燃料电池等，难度中等，侧重于对反应原理的应用的考查．